Физиологические и биохимические процессы, протекающие в зерне при хранении

В зерне при хранении протекают физиологические и биохимические процессы. К физиологическим процессам относят дыхание, к биохимическим – послеуборочное дозревание и самосогревание зерна.

В начальный период хранения зерновая масса активно дышит, поглощая кислород и выделяя диоксид углерода, воду и теплоту. Выделяющаяся при дыхании свободная тепловая энергия используется в дальнейшем на физиологические и биохимические внутренние процессы, а также удаляется в значительных количествах.

В процессе дыхания расходуются углеводы зерна, потеря которых может быть весьма значительной, что вредно отражается на жизнедеятельности зародыша, приводит к самосогреванию и порче зерна. Интенсивность дыхания характеризуется количеством выделившегося СО₂ и поглощенного кислорода и зависит от многих факторов – сорта зерна, его физиологического состояния, условий и способов хранения. Интенсивность дыхания можно регулировать, изменяя влажность, температуру и доступ воздуха. На интенсивность дыхания зерновой массы влияет также его выравненность, условия транспортировки, очистки и др.

Ячмень после уборки урожая находится в состоянии покоя и имеет низкую всхожесть, т.е. находится в состоянии покоя.

Период покоя – это естественная самозащита ячменя от прорастания на стебле, которое, например, могло бы происходить в колосе при уборке зерна во влажную погоду.

Процессы, происходящие внутри зерна в продолжение периода покоя, называют дозреванием.

Предполагают, что период покоя обусловлен рядом причин. В одних случаях это может зависеть от состояния зародыша, а в других - от проницаемости оболочки для кислорода.

Считается, что в результате обильного доступа кислорода к тканям прорастающего зерна усиливаются окислительные процессы, что обусловлено образованием ферментов или переходом их из зимогенного состояния в активное. При задержке образования ферментов замедляются все процессы обмена веществ в зерне, следствием чего и является плохое прорастание.

Целлюлозная структура семенной и плодовой оболочек в свежеубранном зерне непроницаема для кислорода. Она укреплена такими веществами как воски, гумми-вещества, танин, лигнин, которые затрудняют доступ к зародышу кислорода и понижают тем самым воздухопроницаемость семенной оболочки. Зародыш может поглощать достаточно кислорода только лишь после соответствующих изменений этих веществ. С течением времени количество их на поверхности зерна значительно уменьшается.

Кроме того, в стадии покоя ячменя в значительной степени проявляют свою активность ингибиторы прорастания, которые находятся в цветковой оболочке, и в результате их действия зародыш не готов в прорастанию даже в оптимальных для него условиях (доступе кислорода, оптимальной температуре и влажности).

В настоящее время для сокращения периода послеуборочного дозревания ячменя можно применять следующие методы:

- кратковременный нагрев ячменя при температуре 40-50 ⁰С;

- обработка зерна различными химическими веществами (0,5-1% перекисью водорода, 0,5% раствором сероводорода, 0,06% ацетальдегидом);

- обработка гибберелловой кислотой;

- удаление оболочек зерна.

Однако все эти методы мало эффективны. Поэтому ускорять процесс дозревания не следует.

Послеуборочное дозревание характеризуется также рядом биохимических процессов, протекающих непосредственно в клетках и тканях зародыша. При дозревании уменьшается влажность зерна, происходит синтез крахмала из сахаров, синтез белков из аминокислот, снижается содержание аминного азота и уменьшается количество водорастворимых веществ. Длительность периода покоя составляет 4-8 недель и зависит от сорта и от температуры во второй половине созревания. Чем холоднее погода в этот период, тем медленнее достигается полная энергия прорастания.